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5.(16分)受控热核聚变反应的装置中温度极高，因而带电粒子没有通常意义上的容器可装，而是由磁场将带电粒子束缚在某个区域内。现有一个环形区域，其截面内圆半径R一V3m,外圆半径R,=3m,区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。已知磁感应强度大小B10T,被束缚的带正电粒子的比荷9一4.0×10C/kg,中空区域中的带电粒子由内、外圆的圆心O点以不同的初速度射入磁场，不计带电粒子的重力和它们之间的相互作用，且不考虑相对论效应。(1)求带电粒子在磁场中运动的周期T和带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0。密(2)若中空区域中的带电粒子以(1)中的最大速度沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从某点进入磁场到其第一次回到该点所需要的时间。(3)若要使束缚效果最好，应在半径R的圆内也加上磁场，则该磁场的磁感应强度B要与B的方向相同还是相反？在取得最大束缚效果的情况下，若B一2B,为使粒子不能射出半径R的圆形区域，求粒子速度的最大值。(是外量班健容阳中、●因丽要回生量t明量标干大量中用长重受心诞安中野●R封●计味2关氏暗近，混由处网示甲圆使贤小四可体器原，合所两“001ד味“0小香具夫国线00到内.7C1=3中：中千:201=入内/m己0一I中命背：0大前由8:Q00s入中直金○:0oe.000长面四大是入床入餘西中.g:0000大的大员：1醉N中3含是，支18容法黑，，个一关平可全国100所名校最新高考冲刺卷第8页（共8页）【23·（新高考）高老样卷，物用（一、
